optica

Apuntes de Física – 2º Bachillerato

Curso 2012-2013

TEMA 6.- Óptica
ÍNDICE GENERAL
1.- Óptica física: la luz.
1.1.- Naturaleza de la luz.
1.1.1.- Teoría corpuscular.
1.1.2.- Teoría ondulatoria. Ondas electromagnéticas. Espectro electromagnético.
1.1.3.- Naturaleza doble o dual de la luz.
1.2.- Propagación de la luz. Principio de Fermat.
1.2.1.- Velocidad de la luz.
1.2.1.1.-Velocidad de la luz en el vacío.
1.2.1.2.- Índice de refracción.
1.2.2.- Reflexión de la luz.
1.2.3.- Refracción de la luz. Ángulo límite y reflexión total.
1.2.3.1.- Dispersión de la luz. Prisma óptico. Espectroscopía.
1.2.4.- Interferencia, difracción, polarización y absorción de la luz.
2.- Óptica geométrica.
2.1.- Conceptos básicos y convenio de signos.
2.2.- Dioptrios esférico y plano:distancias focales e imágenes.
2.3.- Espejos plano y esférico.
2.4.- Lentes delgadas.
2.4.1.- Concepto y tipos.
2.4.2.- AMPLIACIÓN: Potencia de una lente.
2.4.3.- Construcción de imágenes.
2.4.4.- Sistemas ópticos.
2.5.- AMPLIACIÓN: El ojo humano.
A partir de las propiedades de la luz podemos entender multitud de fenómenos, tales como el color azul del cielo o la
propagación del arco iris,así como estudiar sus múltiples aplicaciones, tales como la fibra óptica. La Óptica es la parte
de la Física que estudia el comportamiento de la luz, es decir, su naturaleza, propagación y fenómenos relacionados con
ella. Ahora bien, este estudio puede llevarse a cabo desde 2 puntos de vista diferentes:
•
•

La Óptica Física estudia la luz atendiendo a sus propiedades ondulatorias.
La ÓpticaGeométrica estudia la luz considerando que ésta se comporta como un rayo, es decir, sin entrar en
consideraciones sobre su carácter electromagnético o corpuscular.

1.- ÓPTICA FÍSICA: LA LUZ.
1.1.- NATURALEZA DE LA LUZ.
Aunque la luz ha sido estudiada desde la Antigüedad, no fue hasta el siglo XVII en que se postularon algunas
teorías para explicar su naturaleza y propiedades. Las dosprincipales teorías acerca de la naturaleza de la luz, la
corpuscular y la ondulatoria, permanecieron enfrentadas hasta la llegada de la Física Moderna a principios del siglo XX.

1.1.1.- TEORÍA CORPUSCULAR.
Los orígenes de esta teoría se deben a Descartes (1637) y Newton (1671),
quienes consideraron que la luz debía estar formada por corpúsculos luminosos, los
cuales, al chocar con la retina delojo, producían la visión, y que se propagaban en línea
Salvador Molina Burgos (salvador@iesleopoldoqueipo.com)

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Tema 6.- Óptica

recta gracias a su pequeña masa y elevada velocidad. Por otra parte, no todos los corpúsculos tenían la misma masa: las
distintas masas explicaban los distintos colores de la luz.
Esta teoría tuvo un gran éxito, pues explicaba la mayoría de los fenómenosluminosos conocidos: propagación
rectilínea, formación de sombras bien definidas, fenómenos de reflexión y refracción, existencia de distintos colores,
etc. Sin embargo, no era capaz de explicar otros fenómenos, tales como por qué algunas luces se refractaban más que
otras o por qué se producían las interferencias.

1.1.2.TEORÍA
ONDULATORIA.
ELECTROMAGNÉTICO.

ONDAS

ELECTROMAGNÉTICAS.ESPECTRO

Para intentar explicar estos fenómenos, el físico holandés Christian Huygens publica en 1690
un libro en el que afirma que la luz tiene naturaleza ondulatoria, de manera que está formada por
minúsculas ondas semejantes a las ondas sonoras . Ello exigía la existencia de un medio para su
propagación, al que se llamó éter lumínico. De esta manera, la teoría ondulatoria de la luzexplicaba la
reflexión, la refracción y las interferencias; uno de los puntos de mayor discrepancia con Newton
consistía en que, para explicar la refracción, la teoría ondulatoria suponía que la luz se propagaba a
menor velocidad en el agua o en el aire, lo cual estaba en contra de la teoría corpuscular. Debido a la
gran influencia de Newton, la teoría ondulatoria fue abandonada durante casi 100...